Zirconi

iso.	AN	per??ode de semidesintegraci??	CD	ED M eV	PD
⁹⁰Zr	51,45%	Zr ??s estable amb 50 neutrons
⁹¹Zr	11,22%	Zr ??s estable amb 51 neutrons
⁹²Zr	17,15%	Zr ??s estable amb 52 neutrons
⁹³Zr	{sin.}	1,53 x 10⁶ anys	??^-	0,091	⁹³Nb
⁹⁴Zr	17,38%	Zr ??s estable amb 54 neutrons
⁹⁶Zr	2,8%	>3,8 x 10¹⁹ anys	??^-	3,350	⁹⁶Mo

Valors en el SI d'unitats i en CNPT (0?? C i 1 atm),
excepte quan s'indica el contrari.

^???Calculat a partir de distintes longituds
d'enlla?? covalent, met??l??lic o i??nic.

El zirconi ??s un element qu??mic de nombre at??mic 40 situat en el grup 4 de la taula peri??dica dels elements. El seu s??mbol ??s Zr.

??s un metall dur, resistent a la corrosi??, semblant a l'acer. Els minerals m??s importants en els quals es troba s??n el zirc?? (ZrSiO₄) i la badeleyita (ZrO₂), encara que a causa de la gran semblan??a entre el zirconi i l'hafni (no hi ha altres elements que s'assemblen tant entre si) realment aquests minerals s??n mescles dels dos; els processos geol??gics no han estat capa??os de separar-los. S'utilitza sobretot en reactors nuclears (per la seva baixa secci?? de captura de neutrons) i per a formar part d'aliatges amb alta resist??ncia a la corrosi??.

[edita] Caracter??stiques

??s un metall blanc grisenc, brillant i molt resistent a la corrosi??. ??s m??s lleuger que l'acer amb una duresa semblant a la del coure. Quan est?? finament dividit pot cremar espont??niament en contacte amb l'aire (reacciona abans amb el nitrogen que amb l'oxigen), especialment a altes temperatures. ??s un metall resistent als ??cids, per?? es pot dissoldre amb ??cid fluorh??dric (HF), segurament formant complexos amb els fluorurs. Els seus estats d'oxidaci?? m??s comuns s??n +2, +3 i +4.

Barra de Zirconi

[edita] Aplicacions

Principalment (entorn d'un 90% del zirconi consumit) s'utilitza com a recobriment en reactors nuclears, pel fet que la seva secci?? de captura de neutrons ??s molt baixa. La secci?? de captura de l'hafni ??s alta, per la qual cosa ??s necessari separar-los per a aquesta aplicaci?? (per a altres, no cal), generalment per mitj?? d'un proc??s d'extracci?? amb dos dissolvents no miscibles, o b?? emprant resines d'intercanvi i??nic.
S'utilitza com a additiu en acers obtenint-se materials molt resistents. Tamb?? s'empren aliatges amb n??quel en la ind??stria qu??mica per la seva resist??ncia enfront de subst??ncies corrosives.
L'??xid de zirconi impur s'empra per a fabricar gresols de laboratori (que suporten canvis bruscos de temperatura), recobriment de forns i com a material refractari en ind??stries cer??miques i de vidre.
El metall ??s ben tolerat pels teixits humans, per la qual cosa pot emprar-se en articulacions artificials.
Tamb?? s'empra en intercanviadors de calor, tubs de buit i filaments de bombetes.
Algunes de les seves sals s'empren per a la fabricaci?? d'antitranspirants.
Amb finalitats militars s'empra com a agent incendiari.
Aliat amb niobi presenta superconductivitat a baixes temperatures, per la qual cosa es pot emprar per a fer imants superconductors. D'altra banda, l'aliatge amb zinc ??s magn??tica per davall dels 35 K.
L'??xid de zirconi s'usa en joieria; ??s una gemma artificial denominada zirconita que imita al diamant.

Imitaci?? de diamant de Zirconita

[edita] Hist??ria

El zirconi (de l'??rab ???zargun???, que significa ???color daurat???) va ser descobert el 1789 per Martin Klaproth a partir del zirc??. El 1824 J??ns Jacob Berzelius el va a??llar en estat impur; fins el 1914 no es va preparar el metall pur.

En algunes escriptures b??bliques es menciona el mineral zirc??, que cont?? zirconi, o alguna de les seves variacions (jarg??, jacint, etc.) No se sabia que el mineral contenia un nou element fins que Klaproth va analitzar un jarg?? procedent de Ceilan, a l'oce?? ??ndic, denominant al nou element com zirconia. Berzelius el va a??llar impur escalfant una mescla de potassi i fluorur de potassi i zirconi en un proc??s de descomposici?? en un tub de ferro. El zirconi pur no es va preparar fins el 1914.

[edita] Abund??ncia i obtenci??

El zirconi no es troba en la naturalesa com a metall lliure, per?? s?? que formant part de nombrosos minerals. La principal font de zirconi s'obt?? del mineral zirc?? (silicat de zirconi, ZrSiO₄), que es troba en dip??sits a Austr??lia, Brasil, ??ndia, R??ssia i Estats Units. El zirc?? s'obt?? com a subproducte de la mineria i processament de minerals de metalls pesats de titani, la ilmenita (FeTiO₃) i el r??til (TiO₂), i tamb?? d'estany. El zirconi i l'hafni es troben en el zirc?? en una relaci?? de 50 a 1 i ??s molt dif??cil separar-los. Tamb?? es troba en altres minerals, com la badeleyita (ZrO₂).

El metall s'obt?? principalment per mitj?? d'una cloraci?? reductiva a trav??s del denominat proc??s de Kroll: primer es prepara el clorur, per a despr??s reduir-lo amb magnesi. En processos semi-industrials es pot realitzar l'electr??lisi de sals foses, obtenint-se el zirconi en pols que pot utilitzar-se posteriorment en pulverimetal??l??rgia.

Per a l'obtenci?? del metall amb major puresa es segueix el proc??s Van Arkel basat en la dissociaci?? del iodur de zirconi, obtenint-se una esponja de zirconi metall. Tant en aquest cas, com en l'anterior, l'esponja obtinguda es fon per a obtenir el lingot.

Tamb?? ??s abundant en les estrelles de tipus S i s'ha detectat en el Sol i en meteorits. A m??s, s'ha trobat una alta quantitat d'??xid de zirconi (en comparaci?? amb la present en l'escor??a terrestre) en mostres provinents de la Lluna.

[edita] Is??tops

En la naturalesa es troben quatre is??tops estables i un radiois??top de molt llarga vida (Zr-96). El radiois??top que el segueix en estabilitat ??s el Zr-93 que t?? un per??ode de semidesintegraci?? d'1,53 milions d'anys. S'han caracteritzat divuit radiois??tops m??s. La majoria tenen per??odes de semidesintegraci?? inferiors a un dia, excepte el Zr-95 (64,02 dies), Zr-88 (63,4 dies) i Zr-89 (78,41 hores). El principal mode de deca??ment dels is??tops m??s lleugers que el Zr-92, ??s la captura electr??nica , mentres que el dels m??s pesats que aquest ??s la desintegraci?? beta.

[edita] Rol biol??gic

No es coneix cap rol biol??gic per aquest element.

[edita] Precaucions

No s??n molt comuns els compostos que continguen zirconi, i la seva toxicitat inherent ??s baixa. La pols met??l??lica pot cremar en contacte amb l'aire, per la qual cosa cal considerar-lo com un agent de risc de foc o explosi??.